Effect of Endocrine Disruptor Pesticides: A Review

Endocrine disrupting chemicals (EDC) are compounds that alter the normal functioning of the endocrine system of both wildlife and humans. A huge number of chemicals have been identified as endocrine disruptors, among them several pesticides. Pesticides are used to kill unwanted organisms in crops, public areas, homes and gardens, and parasites in medicine. Human are exposed to pesticides due to their occupations or through dietary and environmental exposure (water, soil, air). For several years, there have been enquiries about the impact of environmental factors on the occurrence of human pathologies. This paper reviews the current knowledge of the potential impacts of endocrine disruptor pesticides on human health

Importance de HLA-G dans les stratégies thérapeutiques anti-cancéreuses

HLA-G (Human Leucocyte Antigen-G) est une molécule HLA de classe I non classique initialement observée dans le cytotrophoblaste humain à l'interface foeto-maternelle. Depuis, elle a été décrite dans d'autres types tissulaires dans les conditions pathologiques ou non. L'expression de cette molécule et la distribution de ses récepteurs à la surface des cellules de l'immunité, lui attribuent un rôle important dans les réponses immunitaires. Plusieurs études récentes démontrent son rôle bénéfique dans diverses situations de greffes allogéniques. Par contre, son expression, tant au niveau transcriptionnel que protéique dans de nombreux tissus tumoraux, lui confère un rôle dans le processus de tumorigenèse et l'invasion tumorale. Dans cette revue, nous décrirons les mécanismes qui régulent l'expression de HLA-G dans le contexte tumoral, ce qui pourrait améliorer les profils pronostiques et contribuer à la mise en place de nouvelles thérapies anti-cancéreuses

Nouveaux copolymères à activité antitumorale, antimetastasique et antiangiogène (réponse cellulaire in vitro)

Les travaux de recherche développés au LBPS dans l'équipe "Biomatériaux polymères" ont permis de synthétiser de nombreux copolymères bioactifs fonctionnalisés par des groupements carboxylate (COO-) et sulfonate (SO3-), solubles ou insolubles en milieu physiologique selon le choix des monomères utilisés pour la synthèse et selon les applications auxquelles ils sont destinés. Les copolymères d acide méthacrylique (AM) et de styrène sulfonate de sodium (SSNa) sont solubles en milieu physiologique. Ils présentent une forte activité inhibitrice de la prolifération de cellules épithéliales hormono-dépendantes de cancer de sein (lignée MCF-7) mais aussi de cellules de cancer du sein à pouvoir métastasique (MDA-MB231) in vitro. Ces polymères présentent en outre, un effet anti-angiogène significatif vis à vis des cellules endothéliales de la veine du cordon ombilical humain (HUVEC). Les objectifs principaux de l étude ont été de mettre en évidence et d établir les mécanismes d action de ces polymères sur deux modèles cellulaires tumoraux et endothéliaux. Nous avons montré que : les activités inhibitrices de la prolifération des cellules tumorales et de l angiogénèse de ces polymères sont dépendantes de leur composition en groupements COO- SO3-. En présence des polymères bioactifs: la morphologie cellulaire des modèles cellulaires étudiés - MCF-7, MDA-MB231 et HUVEC - est sensiblement modifiée : les cellules adoptent une forme sphérique et/ou se regroupent en amas. Les polymères induisent une inhibition importante de l étalement cellulaire puisque l indice d étalement est diminué de 80% par comparaison à l indice témoin en absence de polymère. La prolifération des cellules est très fortement inhibée : l inhibition atteint 80% et 85% respectivement pour les cellules MCF-7 les cellules MDA-MB231 et 100% pour les cellules HUVEC. Cela se traduit par un arrêt du cycle cellulaire dans la phase G0/G1 avec une disparition de la phase de synthèse de l ADN et par l induction de l apoptose. La migration cellulaire spontanée est inhibée : la préincubation des cellules avec les polymères induit jusqu à 80% d inhibition de la migration des cellules HUVECs in vitro. La migration et l invasion des cellules à pouvoir métastasique MDA-MB231 à travers le Matrigel est fortement inhibée in vitro (~90%). Le niveau d expression des ARNm de récepteurs membranaires à activité tyrosine kinase impliqués dans le phénomène de l angiogenèse (VEGF-R 2) est ralentie pour les cellules HUVECs incubées en présence de 60nM de polymères. En conclusion, les polymères bioactifs synthétisés au LBPS sont capables d inhiber in vitro la prolifération de cellules tumorales MCF7 et MBA-MB231 et endothéliales. Les mécanismes d action de ces polymères sont l induction d une diminution de l expression des récepteurs de facteurs de croissance de type 2 à activité kinase (VEGFR2) qui modifie les diverses voies de signalisation intracellulaire : prolifération, migration et survie cellulaire. Le contact des polymères bioactifs avec les cellules conduit à un contrôle négatif de la voie activée par les récepteurs tyrosines kinases en faisant intervenir la voie des MAPK (Mitogen Activated Protein Kinase) pour les cellules HUVEC. Le mécanisme d action est différent dans le cas des cellules de cancer du sein car il semble intervenir par une désactivation de la signalisation de la voie des FAK (focal adhesion kinase) médiée par les intégrines.L inhibition de l angiogenèse et de la croissance tumorale misent en évidence in vitro, nous conduisent à envisager l étude du mode d action de ces polymères sur l angiogenèse tumorale in vivo sur un modèle murin.The main topic of research works developed at the Laboratoire de Biomatériaux et Polymères de Spécialité (LBPS) is devoted to the macromolecular synthesis of various bioactive copolymers functionalized by carboxylate (COO-) and/or sulphonate (SO3-) groups. Depending on the choice of the monomers and of the final application, these copolymers can be soluble or insoluble in physiological medium. Copolymers of methacrylic acid (AM) and sodium styrene sulphonate (SSNa) are soluble in physiologic medium. In vitro, they present a strong inhibiting activity of the cell proliferation of hormono-dependent breast cancer epithelial cells (MCF-7) as well as metastatic cells (MDA-MB231). Moreover, these polymers exhibit a significant anti-angiogenic effect towards endothelial cells from Human Umbilical Vein (HUVECs). The aim of this study was to unserstand and clear up the mechanisms of the exhibited inhibiting activity of these polymers towards tumoral and endothelial cells. Results showed that: the inhibiting activity of the polymers on cell proliferation of tumoral and endothelial cells varied according to their COO- and SO3- groups composition.In the presence of the bioactive polymers: cell morphology of MCF-7, MDA-MB231 and HUVEC was sensitively modified: cells adopted a spherical shape and/or were gathered in clusters. Polymers induced an important inhibition of cell spreading. The cells spreading area was decreased by 80% as compared to the control. Cell proliferation was strongly inhibited: inhibition reached 80% and 85% respectively for MCF-7 and MDA-MB231 cell lines and 100% for HUVECs. These results could be explained by the fact that this inhibition was induced by the accumulation of the cell population in phase G0/G1 of the cell cycle, a disappearance of the DNA synthesis and by apoptosis. Cell migration was also inhibited: up to 80% inhibition of the HUVECs migration. Cell migration and invasion of MDA-MB231 cells through Matrigel were strongly inhibited in vitro (~90%). The level of mRNA expression of tyrosin kinase activity receptor (VEGF-R 2), which is mostly involved in the angiogenesis process, was slowed down in the HUVECs treated with bioactive polymer at 60nM. In conclusion, the bioactive polymers synthesized at the LBPS are able to in vitro inhibit the proliferation of MCF7 and MDA-MB231 tumour cells and of endothelial cells (HUVEC). The mechanisms of the polymers activity towards HUVECs was suggested to occur by the reduction of the expression of the growth factor receptor VEGFR2 which was modified the different intracellular pathways: cell proliferation, migration and survival. The contact between bioactive polymers and cells led to a negative control of the MAPK (Mitogen Activated Protein Kinase) pathway activated by the tyrosin kinase receptors of HUVECs. The mechanism of activity of the bioactive polymers was evidenced to be different in the breast cancer cell line because it seemed to involve a deactivation of the FAK (focal adhesion kinase) pathway mediated by integrins. Considering the in vitro inhibition of the angiogenesis and of the tumour growth, it is scheduled to study the action of these polymers on the tumour angiogenesis in an in vivo murine model.PARIS13-BU Sciences (930792102) / SudocSudocFranceF

Expression of uPA, tPA, and PAI-1 in Calcified Aortic Valves

Purpose. Our physiopathological assumption is that u-PA, t-PA, and PAI-1 are released by calcified aortic valves and play a role in the calcification of these valves. Methods. Sixty-five calcified aortic valves were collected from patients suffering from aortic stenosis. Each valve was incubated for 24 hours in culture medium. The supernatants were used to measure u-PA, t-PA, and PAI-1 concentrations; the valve calcification was evaluated using biphotonic absorptiometry. Results. Aortic stenosis valves expressed normal plasminogen activators concentrations and overexpressed PAI-1 (u-PA, t-PA, and PAI-1 mean concentrations were, resp., 1.69 ng/mL ± 0.80, 2.76 ng/mL ± 1.33, and 53.27 ng/mL ± 36.39). There was no correlation between u-PA and PAI-1 (r=0.3) but t-PA and PAI-1 were strongly correlated with each other (r=0.6). Overexpression of PAI-1 was proportional to the calcium content of the AS valves. Conclusions. Our results demonstrate a consistent increase of PAI-1 proportional to the calcification. The overexpression of PAI-1 may be useful as a predictive indicator in patients with aortic stenosis

Immobilization of Residual Basic Dyes onto Polyamide Ion-Exchanger Materials

This paper reports the preparation of methacrylic acid-grafted nylon (MAA—nylon) by treating nylon-6,6 fibres with methacrylic acid (MAA) and the use of this modified polyamide as an ion-exchanger for the immobilization of pollutant basic dyes. The grafting of MAA onto nylon-6,6 was demonstrated both by weight uptake and atomic force microscopy. The exchange capacity of MAA—nylon was evaluated by potentiometric titration of the acidic groups. Five MAA—nylon fibres with different degrees of grafting (20–80%) were tested for the adsorption of two basic dyes, viz. Basic Blue 3 and Basic Red 24. Such adsorption was monitored by visible spectroscopy. The adsorption capacity was found to depend on the degree of grafting and on the temperature. The experimental data were fitted using the Langmuir and Freundlich models. However, an improved fit could be obtained by using the Jossens model

Activité estrogénique et détection des parabènes dans trois stations d’épuration du Sahel tunisien

La présence dans l’environnement de composés chimiques ayant des propriétés hormono-mimétiques génère des inquiétudes sur leur devenir et leurs effets sur les organismes aquatiques. Parmi leurs nombreux modes d’action, ces substances ont la capacité de se fixer aux récepteurs des hormones stéroïdiennes comme le récepteur des œstrogènes (ER) en mimant l’effet d’hormones naturelles et induisant ainsi une perturbation du fonctionnement normal du système endocrine. Ils sont liés très souvent au changement dans le « sex-ratio » et la réduction du taux de fécondité chez certains vertébrés. Les substances à activité estrogénique peuvent être d’origine naturelle comme l’estradiol ou les phyto- et myco-estrogènes, mais également d’origine synthétique comme l’éthynylestradiol, les alkylphénols (surfactants), certains pesticides ou des résidus de cosmétiques. Suite à leur utilisation, ils se retrouvent dans les filières de traitement des eaux usées. Parmi ces molécules, les parabènes, conservateurs fréquemment utilisés dans les produits cosmétiques, les crèmes, les produits pharmaceutiques, sont introduits dans l’environnement via les rejets urbains. Du fait de leur activité estrogénique, ils font partie des composés chimiques dont le niveau de concentration dans l’environnement est à surveiller. Dans cette étude, trois stations d’épuration ont été sélectionnées afin d’avoir une vision actuelle sur la présence des substances estrogéniques dans les eaux usées et sur leur élimination. Dans un premier temps, l’activité estrogénique, à l’aide de test in vitro (Yeast Estrogen Screen, YES), a été mesurée en entrée, en sortie de station d’épuration, et dans les boues, afin d’évaluer la variabilité de ces activités dues à des polluants estrogéniques. La présence de cinq parabènes, les plus utilisés dans l’industrie pharmaceutique et alimentaire (benzylparabène, buthylparabène, ethylparabène, propylparabène and méthylparabène), a été également recherchée au moyen de l’HPLC/DAD. Le test YES a montré que les échantillons de boues ont la plus forte activité estrogénique avec une EC50 (concentration effective médiane) qui varie de 1E−07 M à 1E−09 M EEQ (equivalent estradiol). Cette activité est largement suffisante pour induire des perturbations endocriniennes chez les organismes aquatiques. Par ailleurs, les analyses en HPLC-DAD ont montré la présence des cinq parabènes dans les échantillons prélevés en entrée et en sortie de station. Ces composés sont présents dans l’eau (mg.L−1), les matières en suspension (μg.L−1) et s’accumulent dans les boues (mg.g−1). C’est la première étude qui montre la présence de parabènes dans des effluents tunisiens et la possibilité d’associer cette « pollution » à une activité hormonale dans les trois matrices citées au-dessus, spécialement les boues qui sont souvent utilisées dans certaines activités agricoles

Study on the Grafting of Chitosan-Essential Oil Microcapsules onto Cellulosic Fibers to Obtain Bio Functional Material

The purpose of this work was to prepare chitosan–essential oil microcapsules using the simple coacervation method and to graft them onto cellulosic fibers to obtain bio functional textile. The microcapsules morphology was characterized by optical microscopy. The 2D dimethyloldihydroxyethylene urea resin (DMDHEU) was used as a binding agent to graft microcapsules on the surface of cellulosic fibers. Scanning Electron Microscopy (SEM) photographs and Attenuated Total Reflectance-Fourier Transformed Infrared (ATR-FTIR) analyses were performed to prove the interaction between cellulosic fibers and microcapsules. Furthermore, the properties of the different fabrics such as mechanical strength and air permeability were investigated. Furthermore, washing durability was evaluated. Finally, the antibacterial activity of the finished fibers against the strains Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) was evaluated. The results evidence the ability of treated fabrics to induce bacteria growth inhibition. The coacervation method is a simple process to incorporate cinnamon essential oil on the cellulosic fiber’s surface. The use of essential oils as active agents seems to be a promising tool for many protective textile substrates such as antimicrobial masks, bacteriostatic fabrics and healthcare textiles

Enhanced Antibacterial Efficiency of Cellulosic Fibers: Microencapsulation and Green Grafting Strategies

We report an analysis of chemical components of essential oils from barks of Ceylon cinnamon and cloves of Syzygium aromaticum and an investigation of their antibacterial activity. The components of oils were determined by using Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC-MS) analysis, and the antimicrobial activity was assessed by the disk diffusion test. The synergic effect of essential oils mixture (cinnamon oil and clove oil) was evaluated. Antimicrobial properties were conferred to cellulosic fibers through microencapsulation using citric acid as a green binding agent. Essential oil mixture was encapsulated by coacervation using chitosan as a wall material and sodium hydroxide as a hardening agent. The diameter of the produced microcapsules varies between 12 and 48 μm. Attachment of the produced microcapsules onto cotton fabrics surface was confirmed by Attenuated Total Reflectance-Fourier Transformed Infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, optical microscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis. The results show that microcapsules were successfully attached on cotton fabric surfaces, imparting antibacterial activity without significantly affecting their properties. The finished cotton fabrics exhibited good mechanical properties and wettability

Endocrine Disrupting Chemicals and Human Health Risk Assessment: A Critical Review

International audienceConcerns over the threats posed by a large number of molecules, collectively termed as endocrine disrupting compounds (EDCs) and generally known to alter and disrupt hormone systems and physiological functions, have often been expressed in academic and scholarly debates. From the perspective of classical toxicology, EDCs have genomic mechanisms of actions and exert agonistic or antagonistic effects on steroid receptors. They are also able to alter reproductive function by binding to estrogen or androgen receptors, and the neuroendocrine system by binding to the thyroid receptor. Recently, EDCs have been shown to have equally complex nongenomic mechanisms, altering steroid synthesis or steroid metabolism. As environmental contaminants, these molecules proved disruptively harmful for many wildlife species, particularly those from or depending on the aquatic ecosystem. An increasingly growing body of research has voiced further concerns that human populations are not immune from the dangers of EDCs. Studies from this line of research caution that EDCs can alter hormonal balance and that a whole range of breast and prostate cancers, endometriosis, cryptorchidism, and hypospadias have been linked to exposure to EDCs. This particular area has raised a lot of controversy and the literature on this subject often presents opposing, and sometimes conflicting, perceptions and perspectives. Accordingly, the authors aimed to contribute to the committed academic search for better appreciation of the topic. They first discuss the major natural and synthetic chemicals with endocrine disrupting properties to which humans and wildlife may be exposed. They then describe the key endocrine mechanisms of action and conclude by addressing the main observed effects in human and wildlife populations